Sellel põneval, kuid väljakutsuval kosmoseuuringute perioodil läheneb aeg tõsiste kujunduskontseptsioonide väljatöötamiseks esimestele elupaigatüüpidele, mis rajatakse Kuu maastikule. Varasemates artiklites oleme uurinud sellise ettevõtmisega kaasnevaid ohte, vaadelnud meile kättesaadavaid ehitisi, oleme isegi üksikasjalikult kirjeldanud konkreetset angaarilaadset ehitist, mis võib kasutada kohapeal kaevandatud materjale. Nüüd uurime võimalikke taristuelemente, mida on vaja Kuul elujõulise koloonia toetamiseks. Äärmuslikes keskkondades elupaikade tuleviku kallal töötav ehitusinsener Florian Ruess võttis ka ajakirja Kosmosega aega, et avaldada oma arvamusi inimkonna tuleviku kohta kuupinnal ...
Kujutage ette, et proovite ehitada Kuu pinnale struktuuri. Kaks suurimat takistust, millega esimesed Kuu asunikud kokku puutuvad, on väga madal raskusaste ja peen tolm, mis põhjustab igasuguseid ehitusprobleeme. Ehkki näib tõenäoline, et esimesed elupaigad rajatakse automatiseeritud protsesside abil enne, kui inimkond isegi kuu peale paneb, on inseneridele esmatähtis asula infrastruktuuri valmistamine, et ehitust saaks võimalikult tõhusalt teostada.
Infrastruktuur on missioonide kavandajate jaoks üks olulisemaid tegureid. Kuidas valmistatakse ehitusmaterjale? Kuidas tarnitakse materjali ehitustöölistele? Kuidas tarnitakse väärtuslikku vett ja toitu varjatud Kuu kolooniasse? Kas sõidukite tarnimine võib liikuda punktist A punkti B vähese vaevaga?
Tõhusa transpordiinfrastruktuuri tõhususe ajaloolisi näiteid võib näha jõgede ääres asuvate linnade ühinemisel (traditsiooniliselt kiireim viis inimeste ja materjalide vedamiseks kogu riigis). Kanalid aitasid linnade ellu viimisel Suurbritannia tööstusrevolutsiooni ajal 18. sajandi lõpus. Kuna 19. sajandi viimasel poolel ühendasid raudteeliinid Põhja-Ameerika ida- ja lääneosa, kogesid rahvastiku kasvu kiirenemist inimesed, kes juurutasid uusi koduteid ja juurdepääsetavaid talumaad kodudesse. Viimase 50 aasta jooksul on “Lõuna-California kiirteede efekt” vastutav bensiinijaamade, restoranide, kaupluste, millele järgnevad töötajate elamurajoonid, leviku pärast - lõpuks rajanevad terved linnad transpordi hõlbustamisele.
Kuu ja Marsi tulevane mehitatud kolonisatsioon põhineb tõenäoliselt sarnasel põhimõttel; Kuu asula õnnestumine sõltub suuresti transpordistruktuuri tõhususest.
Tundub tõenäoline, et enamus Kuu ümber toimuvatest vedudest sõltub ratastel kasutatavatest meetoditest, järgides maapealseid sõidukeid ja proovitud ja katsetatud Apollo missioonide 1960ndate ja 70ndate "kuukärusid". Siiski on mõned olulised puudused. Selle teemaga seoses osutab Florian Ruess, ehitusinsener ja Haym Benaroyaga koostööpartner (kelle väljaandel see artikkel põhineb) selle transpordiliigi probleemidele:
“Mis tahes missiooni jaoks on alati vaja individuaalset transporti ja ilmselge lahendus on mõni ratastega sõiduk. Kuid sellel lahendusel on paar tõsist probleemi:
- Vähendatud veojõud. 1/6 raskusjõud ja Kuu pinnas muudavad veojõu probleemiks nagu [Marsi avastusretkede] vaim ja võimalus Marsil võivad hõlpsasti ummikusse jääda või vajavad liikumiseks palju jõudu.
- Tolm. Apollo kogemus näitab, et ratastega sõidukid eraldavad palju tolmu. See tolm on sissehingamisel masinatele ja inimestele ohtlik.”
- Florian Ruess (privaatne suhtlus)
Seega ei pruugi modifitseeritud „luitevankris“ ringi reisimine olla Kuu baasile vastus - ratastega transpordi korral oleks vaja mingisugust maanteeinfrastruktuuri.
Tolmu häirimine Kuu pinnal pole kaugeltki väike probleem. NASA kogemuste põhjal Apollo missioonidel oli tolmu tekkesse vaieldamatult suurim panus kuumoodulite stardil ja maandumisel. 50% regoliidist on väiksem kui peen liiv ja umbes 20% on väiksem kui “tolmune” 0,02 mm, mis säilitas Neil Armstrongi esimesed alglaadimisprindid. Just see regoliidi väga peen komponent võib põhjustada hulgaliselt mehaanilisi ja terviseprobleeme:
- Nägemise halvenemine
- Valed instrumendinäidud
- Tolmkate
- Veojõu kaotus
- Mehhanismide ummistumine
- Hõõrdumine
- Soojuskontrolli probleemid
- Plommi tõrked
- Sissehingamine
Seetõttu näib ilmne, et tolmu teket tuleks hoida minimaalsena, kuna see tegur võib tõsiselt takistada asula infrastruktuuri.
Teed on ideaalne vastus uuele kuukolooniale. Need tagaksid ratastega sõidukitele vajaliku veojõu (avaldades seega sõiduki kütusesäästlikkusele koputavat mõju) ja võivad märkimisväärselt vähendada tolmu suspensiooni kogust, eriti kui teekate tõstetakse ümbritseva regoliidi kohal. Teel on aga oma puudused. Need on tohutult kulukad ja nende ehitamine võib olla väga keeruline. Regoliti sulatamine kõva pinna moodustamiseks võib olla vastus, kuid nagu Ruess märkis: "... see nõuab tohutult energiat, mida üksi päikeseenergia ei suuda pakkuda." Seega on sellise ehituse jaoks vaja alternatiivset energiaallikat.
Ehkki teedeehitus oleks väga soovitav, ei pruugi see olla võimalik, vähemalt Kuu-asula arengu algfaasis. Alternatiivse kosmosetranspordi üks esilekerkivaid arenguid on vertikaalne stardi- ja maandumismeetod, kuid nagu varem öeldud, tekitab raketiga töötav stardi- ja maandumismaht tohutul hulgal tolmu. Kuid kui Kuul peaks olema mitu alust, võib see olla võimalus, "... paljud inimesed soovitavad erinevaid lahendusi marsruutidele, mida kasutatakse sageli nagu maandumisplatsilt asulasse või ühest asulast teise jõudmiseks" Lisab Ruess.
Teine lahendus on väljakujunenud transpordiliik. Pinnaga kokkupuutumise, tolmu ja takistuste vältimise abil võib Kuu köisraudtee olla mõistlik võimalus. Tundub tõenäoline, et selline köisteede transpordivõrk oleks väga tõhus. “Kuul on võimalikud väga suured laiused ja seetõttu pole infrastruktuuri maksumus liiga suur,” osutab Ruess. Kuu asunduste kavandajad kaaluvad seda võimalust tõsiselt.
Sarja varasematele artiklitele tagasi vaadates kommenteerib Florian Ruess, kas Kuu alused võivad olla liikuvad, ja juhib tähelepanu tõsistele raskustele, mis asustusplaneerijatel kohapeal kaevandatud materjalide kasutamisel ette tulevad:
“Ma ei ole suur liikuvate baaside fänn. Selline süsteem, mis hõlmab elektritootmist, sidepidamist ning eriti pikaajalist meteoroidi- ja kiirguskaitset, ei tundu minu jaoks teostatav. Kuid ratastel sõidukitel võiks olla survestatud kujundus, mis oleks võimeline teenima mitu päeva kestvaid teadusmissioone. See oleks hea lahendus alalise baasi võimaluste laiendamiseks.
“Kohalikud materjalid on oluline, kuid keeruline küsimus. Minu senised uuringud on näidanud, et alles pärast teatud kohaloleku kindlaksmääramist ning kuuküsimuste ja materjalide omandamise kogemuse saamist oleksime julged ehitada elupaiku kohalikest materjalidest. Kindlasti mitte enne, kui inimene seab kuu Kuule. Ja palun unustage palju viidatud kuubetoon! Selle kujuteldava materjali jaoks on nii palju showstoppereid, et ma ei taha isegi neid mainima hakata. Ainus varajane kohalik materjalirakendus, mida ma näen, on meteoroid- ja kiirguskaitse, kasutades varjestusmaterjalina regoliiti.”
- Kuubaasi ehitamine: 1. osa - väljakutsed ja ohud
- Kuubaasi ehitamine: 2. osa - elupaiga kontseptsioonid
- Kuu aluse ehitamine: 3. osa - konstruktsiooni projekteerimine
- Kuubaasi ehitamine: 4. osa - infrastruktuur ja transport
“Kuubaasi ehitamine” põhineb Haym Benaroya ja Leonhard Bernoldi uurimustel (“Kuu aluste projekteerimine“)
Lisaks eksklusiivne intervjuu Florian Ruessiga, ekstreemsete elupaikade ehitusinseneri ja äärmuslike elukeskkondade elupaikade rajajaga - HE2
-Florian Ruess, privaatne suhtlus.
Suured tänud Florian Ruessile selle aja eest selle artikli koostamisel. Lisateavet tema töö ja äärmusliku keskkonna elupaigakujunduse kohta leiate tema veebisaidilt: HE-squared.com.
Kuuasustuse tuleviku kohta saate lisateavet Kuuühingust ja koostööallikast Lunarpedia.
